JPH07129761A - 画像エッジ検出による２値化方法及び判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像の輝度変化率に着目して、対象物の形状
や照度変動の影響を受けずに、パターンの２値化が可能
な画像エッジ検出による２値化方法を提供する。 【構成】 第１発明は、対象物の多値画像からパターン
を明示した２値化画像を得る２値化方法であって、画像
信号の各画素の輝度変化率を演算し、該変化率を識意値
と比較しパターン境界を判別して２値化し、第２発明
は、微分の前に、各画素の輝度をある範囲の平均輝度と
する平準化処理を設け、第３発明は、微分された信号の
成分を同一符号の成分に変換する絶対値化し、該信号を
一つの識意値と比較して２値化し、第４発明は、対象物
を撮像する撮像手段と、該画像信号の各画素の輝度変化
率を演算し、各変化率を識意値と比較して着色エリア境
界を判別し、エリアを明示した２値化信号を得る２値化
装置と、該エリア情報に基き該エリアの色判定をする色
判定装置と、該エリアと色に基き対象物を判別する総合
判断装置とからなる判別装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エッジ検出による画像
の２値化方法に係り、特に、照度の変動や配色の変更に
よる影響を受けない画像エッジ検出による２値化方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カメラ等の撮像装置により物体
の画像を撮影し、得られた画像信号に特定の処理を加え
ることにより、物体の識別や物体表面に描かれている文
字パターン等の認識を容易にする多種多様な画像の処理
方法が知られている。この種の処理方法としては、雑多
な情報を含む画像情報から、特定の画像情報のみを抽出
する、２値化方法がある。例えば、物体に描かれている
文字等を明確に識別したい場合や、表面の外傷状態を検
査する場合、これらの特徴以外の画像情報を除去するた
めに２値化処理が用いられている（例えば、特開平５年
−１５１３５２号）。

【０００３】この種の２値化方法を用いた装置として
は、図８に示すようなものがある。すなわち、対象物Ａ
から２値化画像を得る画像処理装置２０は、この対象物
Ａを照明する照明装置２１と、この対象物Ａを撮像する
撮像装置２２と、この撮像装置２２からのアナログ画像
信号を２値化画像にする２値化装置２３とから構成され
ている。そして、この２値化装置２３は、アナログ画像
信号の全体的なレベルを安定化させるクランプ回路２４
と、このアナログ画像信号を多値デジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器２５と、予め設定された識意値に基き、
このデジタル信号を多値から２値に変換する２値化回路
２６と、この２値信号を増幅して出力する出力アンプ２
７とから構成されている。

【０００４】尚、このアナログ画像信号は、カメラ等の
撮像装置２２が、対象物Ａを水平方向に走査し、この走
査を垂直方向に反復することによって、対象物Ａを含ん
だ全体画面を、多数の水平走査線により分割し、この水
平走査線を、一画面分の本数、順次、送信することによ
り構成されている。

【０００５】そして、対象物Ａを撮像した撮像装置２２
から画像信号が、この２値化装置２３に入力されると、
クランプ回路２４により、信号全体のレベル変動が安定
化される。次に、Ａ／Ｄ変換器２５により、デジタル信
号に変換され出力される。そして、このデジタル化され
た一本の水平走査線における輝度変化は、図９に示され
るような不定形な多数の波形から構成されている。そし
て、この波形には、識別したい文字パターン等の輝度変
化を反映した部分が含まれている。従って、この輝度レ
ベルが変化する部分を、予め設定された識意値Ｈによっ
て区別することにより、文字パターン等を明示した２値
化画像を得ている。すなわち、この識意値Ｈと画像信号
の輝度レベルを比較して２区分し、例えば、この識別値
Ｈより高輝度レベルを白部分とし、低輝度レベルを黒部
分として、２値化信号を得ている。この２値化信号は、
出力アンプにより、アナログ信号に変換され増幅されて
出力されている。そして、この２値化信号からなる２値
化画像を外部のモニタ・ディスプレイ装置に表示した
り、記録手段に格納したりしていた。

【０００６】また、この２値化画像信号をコンピュータ
に直接入力して対象物体を識別し、他の分配機器を制御
して、分配する等の自動選別を行うものが知られてい
る。例えば、野菜や魚の出荷時の選別、半導体産業のダ
イオード・ペレットの選別、製薬工業での錠剤の選別
が、このようにして、高速かつ正確に行われている。更
に、物体表面の損傷を容易に検出するために、本方法が
用いられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
２値化装置によれば、対象物の識別したい文字パターン
等の輝度レベル変化と、予め設定された識意値の比較に
基いた２値化を行っているので、外部の照明条件、対象
物の形状、この形状に基く表面照度の不均一によって
は、適切にパターンが抽出できずに、識別が困難になる
という不具合があった。

【０００８】すなわち、対象物の配色が変更され地色が
異なる色になる、印刷濃度が物品毎に不均一である、光
源の照度劣化に伴い照度が低下する等の場合には、図９
中の破線に示すように、全体の輝度レベルが低下してし
まう。この場合には、同図に示すように、識別値をＨか
らＨ’に減少させて、２値化していた。このため、それ
ぞれの条件に適合するように、識意値を適切に再設定す
る必要があり、煩わしいという不具合があった。

【０００９】また、メロン等のように曲面のみで構成さ
れた物体や、起伏がある非平面形状物においては、図１
０の（ａ）に示すような全体の輝度レベルが変化する波
形が得られる。このように光の入射方向と物体の形状と
により、物体の地色の輝度レベルは広範囲に変化するこ
とがある。また、平面状の表面であっても、表面反射率
によっては、光源に近い部分は高輝度になり、遠い部分
は低輝度になる。

【００１０】このように、地色による輝度レベルが広範
囲に分布している一方、この地色から文字パターン等を
示す輝度変化レベルが少ない場合には、全部の文字パタ
ーンを同時に２値化できないという不都合があった。す
なわち、この地色の高輝度領域にあるパターンと、低輝
度領域にあるパターンとの両方を、識意値を調節して
も、同時に判別できない。つまり、図１０の（ａ）に示
すように、部分的に２値化され、図１０の（ｂ）に示す
Ｈi部分とＬo部分とを同時に２値化することができず、
この非２値化部分に対応するパターン等が判別できない
ことになる。

【００１１】このような場合には、シェーディング処理
を行って、地色による輝度レベルを一様にし、表面の輝
度ムラを除去するようにしていた。ところが、このよう
に地色に近い色により文字パターン等が描かれている、
つまり、地色と文字パターン色との輝度レベル差が少な
いときには、この処理によってパターン部分が不明瞭と
なるので、判別が不可能になる場合がある。すなわち、
パターンの輝度変化部分が明暗部分に吸収されるので、
このシェーデェング処理により、明暗部分と同様に処理
され、パターンを薄く又は消去してしまう。特に、照明
によって生じる地色の明暗境界を、文字パターンが交差
している場合には、文字パターンの一部が失われるおそ
れがある。

【００１２】そこで、本発明は、画像の輝度変化率に着
目して、対象物の形状や照度の変動の影響を受けずに、
パターンの２値化が可能な画像エッジ検出による２値化
方法を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に係る発
明は、対象物のパターンから生起する輝度レベル変化を
含んだ多値画像信号から、該パターンを明示する２値化
画像を得る２値化方法であって、上記画像信号の各画素
を輝度レベルに関して微分し各画素の輝度変化率を演算
し、これらの変化率を予め設定された識意値と比較し
て、上記画像信号のパターン境界を判別し、２値化信号
を得る構成とされ、本願第２請求項に係る発明は、上記
第１請求項の発明に、上記微分処理の前に、上記画素の
輝度を、該点を基準とした可変範囲の平均輝度とする平
準化処理を設けた構成とされ、本願第３請求項に係る発
明は、上記第１又は第２請求項の発明に、上記微分処理
された信号のマイナス成分を同一強度のプラス成分に、
又は、プラス成分を同一強度のマイナス成分に変換する
絶対値化し、この絶対値化された信号を、一つの識意値
と比較して境界判別し、２値化信号にする構成とされ、
本願第４請求項に係る発明は、規定された複数色の着色
により識別可能な対象物を判別する判別装置であって、
上記対象物を撮像しカラー画像信号を出力する撮像手段
と、該画像信号の各画素の輝度変化率を演算し、これら
の変化率を予め設定された識意値と比較して、上記画像
信号の着色エリア境界を判別し、エリアを明示した２値
化信号を得る２値化装置と、この２値化装置から出力さ
れるエリア情報に基き、該エリアの色判定をする色判定
装置と、該エリア情報と、該エリアの色に基き、対象物
を判別する総合判断装置とから構成されている。

【００１４】

【作用】従って、本願第１請求項に係る本発明によれ
ば、画像信号の各画素毎に微分処理し、この画素の輝度
変化率を所定の識意値と比較判定して、文字等のパター
ンを明示した２値化画像を得ていることにより、この変
化率は全体の輝度レベルが変動しても不変なので、照明
度や対象物の配色変更に基いて全体レベルが変化して
も、識意値を再設定することなく、安定してパターンを
判別することができる。

【００１５】また、画素毎の変化率は、画像信号の局所
的なレベルの変動の影響を受けないので、表面の照度を
一様にするシェーディング処理を不要にして、非平面形
状等の表面にあるパターンを確実に判別することができ
る。すなわち、全体の地色による輝度レベルが広範囲に
分布していても、高及び低輝度領域の区別なく、各領域
における変化部分を同時に判別でき、この変化部分に基
くパターンを２値化できる。

【００１６】更に、本願第２請求項に係る発明によれ
ば、微分処理前に、各画素の輝度をその画素を基準とし
たある範囲の平均輝度としているので、この範囲を増減
することにより、範囲内の微小な輝度変化を除去でき、
識意値を変更しなくても、特徴抽出する傾向を選択でき
る。また更に、この範囲幅と識意値の調整を組合せるこ
とにより、より多様な条件下で、特徴抽出を行うことが
でき、幅広い適用が可能となる。

【００１７】本願第３請求項に係る本発明によれば、微
分された信号を絶対値化していることにより、地色を基
準とし、この基準から輝度変化する部分は全て検出でき
るので、地色に対する輝度変化の増減の区別なく、色変
化に基いた輝度変化である境界を確実に判別でき、安定
したパターンの２値化が可能となる。

【００１８】本願第４請求項に係る本発明によれば、各
対象物毎に位置が異なる着色位置を、本方法の２値化装
置により判別し、各位置の色判定を行っているので、対
象物の着色パターンを確実に読取ることができ、これに
基き各対象物の種別を判別することができる。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明を図１ないし図３に示す第１
実施例に基き説明する。すなわち、図１に示すように、
本実施例の２値化装置１は、入力されたアナログ画像信
号の輝度レベルを固定するクランプ回路２と、このアナ
ログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル
変換回路３（以降、Ａ／Ｄ変換器と称する）と、この信
号の微小な範囲に含まれる急激な変動を除去する平準化
回路４と、この信号を微分する微分回路５と、この微分
された信号を予め設定された識意値により２値化信号に
変換する２値化回路６と、この２値化信号を増幅して出
力する出力アンプ回路７とから構成されている。

【００２０】尚、本実施例は、地色に対して、明又は暗
のどちらか一方向の変化のみが生じるパターンがある対
象物を識別することを前提としている。すなわち、表面
に単色及び類似色の文字パターン等が描かれている場合
や、凹部の傷を検出する場合に用いられる。これは、あ
る一つのパターンに対応する画像信号上の波形タイプ
が、常に一定であることを意味している。つまり、この
波形は、地色を示す波形から、上昇してから下降するタ
イプか、下降してから上昇するタイプかの、どちらか一
方であるということである。

【００２１】上記２値化装置のクランプ回路２は、外部
から入力されたアナログ画像信号の全体レベルを安定化
させて、出力している。すなわち、この画像信号の輝度
レベルと電圧レベルとは比例しており、低輝度レベルは
低電圧となっている。そして、この画像の完全に黒い部
分の信号電圧を基準ゼロ・レベルとし、全体のレベルを
固定するようにしている。従って、この信号に含まれる
ハムやサグ、伝送時に生じる全体レベル変動を除去でき
るようになっている。

【００２２】このＡ／Ｄ変換器３は、クランプ回路２か
ら送られてくるレベルが固定されたアナログ信号を、デ
ジタル信号に変換している。また、このデジタル信号の
一つの画素を示す信号は、コンピュータ処理しやすい１
バイトの８ビット単位により現わされている。すなわ
ち、アナログな輝度レベルを、０から開始される２５５
段階の電圧レベルに変換している。例えば、高輝度を示
すアナログ信号の高電圧は、デジタル信号の高電圧に変
換される。尚、この量子化単位は、８ビットに限定され
ず、より多くの値としてもよい。

【００２３】上記平準化回路４は、各画素を基準とし、
ある範囲内の平均輝度をその画素の輝度レベルとする平
準化処理を、各画素毎に行っている。すなわち、その画
素から、ある範囲内の各画素が有する輝度レベルを合計
して平均値を演算し、この平均値を、その画素の輝度レ
ベルとしている。例えば、以下の式により、各画素の平
準化輝度レベルが求められる。

【００２４】

【数１】 Ｐn：画素ｎ点での平準化輝度レベル ｍ ：平準化の個数 つまり、その範囲内の各画素の輝度ビット数を加算し、
ビットシフト等により、平均値を演算している。これに
より、波形が単調に増減する又は平坦な部分から、微小
な部分が急激に突出したりした場合、この突出部分が、
回りの傾向と同じようにならされる。従って、信号成分
に含まれる異常なノイズを除去できるようになってい
る。尚、この範囲は、画素から右側、又は、左側、及
び、画素を中心とした範囲でもよい。

【００２５】また、この範囲幅を増減することにより、
ノイズ除去のみではなく、実際に対象物体の表面から生
じている、この単位幅以下に急激に輝度変化する部分を
除去して、２値化する対象の傾向を指定することができ
る。すなわち、単位幅を大きくすることにより、この平
均化傾向が促進され、微小な範囲部分の輝度変化を除去
することができる。これにより、細線と太線の文字パタ
ーンが混合している場合には、太線文字のみを抽出する
ことが可能となる。更に、後述する微分処理と組合せる
ことにより、識意値を変更しなくても、輝度変化レベル
の少ない部分を除去することができ、抽出対象を選択す
ることができる。例えば、地色に対して輝度変化が少な
い色により着色された部分を、無効化して識別しないよ
うにできる。

【００２６】微分回路５は、平準化回路４から出力され
る信号を、各画素毎に微分処理して、各画素における変
化率を示すデジタル信号を出力する。これは、例えば、
以下の式によって、各画素の輝度変化率が求められる。

【００２７】

【数２】Ｑn ＝ Ｐn+1 − Ｐn Ｑn ：画素ｎ点での輝度変化率 Ｐn ：画素ｎ点での平準化輝度レベル Ｐn+1：画素ｎ＋１点での平準化輝度レベル このようにして、零を基準として、信号波形の上昇又は
下降傾向に応じて、プラス又はマイナスに変動する信号
波形が得られる。そして、この画素毎の変化率は、常に
近傍の画素と比較して演算されるので、全体の輝度レベ
ルが上下に移動しても、各画素の微分値は、影響を受け
ずに常に同様な値が得られる。例えば、同一対象物を照
度を異ならせて撮像した場合にも、これらの画像信号か
ら得られる微分変化率は、常に同一となる。従って、外
部の照明の変化や、配色の変更の影響を受けることな
く、輝度変化した部分を判別することができる。また、
光の当たり具合によって、対象物の局所的な輝度レベル
が変動しても、同様に輝度変化があった部分を判別でき
る。

【００２８】上記２値化回路６は、図２に示すように、
予め設定された微分用の識意値と、微分回路５から出力
された信号とを比較し、２値化デジタル信号に変換し
て、出力する。すなわち、図２の（ａ）に示すように、
この識意値は、エッジ開始点を判別する正の値を持つＨ
と、エッジ終了点を判別する負の値を持つ−Ｈとが設定
されている。そして、微分された信号が、この識意値の
開始点値Ｈを越えた時点から、図２の（ｂ）に示すよう
に、２値化信号をハイ側に保持し、終了点値−Ｈを越え
た時点で、この２値化信号をロウ側に解除するようにな
っている。

【００２９】従って、この識意値を適切に設定すること
により、輝度変化率の少ないスムースな形状変化や、照
明の当たり具合に基く、なめらかな輝度変化部分を、２
値化せずに消去できる。すなわち、対象物になだらかな
起伏に基く濃淡変化と、傷による急峻に漆黒になってい
る部分とがある場合には、濃淡変化を判別せずに漆黒部
分だけを判別して、この傷のみを２値化画像とすること
ができる。

【００３０】再び、図１に示すように、上記出力アンプ
回路７は、この２値化信号をアナログ信号に変換し、必
要に応じて増幅して出力する。この出力信号は、外部の
記録装置に保存されたり、ディスプレイ装置に送られ
て、操作者に２値化画像を表示したりする。

【００３１】次に、本実施例の２値化装置１の動作につ
いて、説明する。外部から入力されるアナログ画像信号
は、図３の（ａ）に示すように輝度レベルが全域に分布
し、また、局所的に低下した波形となっている。まず、
このアナログ信号は、クランプ回路２により画像レベル
が固定され、図３の（ｂ）に示すような波形となる。そ
して、このクランプされた波形は、Ａ／Ｄ変換器３によ
りデジタル化され、図３の（ｃ）に示すような波形とな
る。次に、このデジタル信号波形は、平準化回路４によ
り平準化され、図３の（ｄ）に示すような波形となる。
そして、このデジタル信号波形は、微分回路５により微
分され、図３の（ｅ）に示すような波形となる。このデ
ジタル信号波形は、２値化回路６により識意値と比較判
定され、図３の（ｆ）に示すような２値化信号となる。
最後に、この２値化デジタル信号波形は、アンプ回路に
よりアナログ化され、必要な強度に増幅されて出力され
る。

【００３２】尚、本実施例においては、画面の水平方向
に対して、処理しているが、垂直方向に対して、処理し
てもよい。これは、一度、イメージ・メモリ上に水平走
査線よりなる画像を展開し再生し、この画像を縦方向に
走査して、垂直走査線を生成し、この垂直走査線を本装
置に入力することで容易に行える。これにより、画像の
縦方向に関して輝度変化の多い場合に対処でき、画質の
向上した２値化画像を得ることができる。

【００３３】従って、本実施例の２値化装置によれば、
画像信号の各画素毎に微分処理し、この画素の輝度変化
率を所定の識意値と比較判定して、文字等のパターンを
明示した２値化画像を得ていることにより、この画素の
変化率は画素全体の輝度レベルが変動しても不変なの
で、照明度や対象物の配色変更に基いて全体レベルが変
化しても、識意値を再設定することなく、常に安定して
パターンを判別することができる。

【００３４】また、画素の変化率は、画像信号の局所的
なレベル変動の影響を受けないので、表面の照度を一様
にするシェーディング処理を不要にして、非平面形状等
の表面にあるパターンを確実に判別することができる。
すなわち、全体の輝度レベルが広範囲に分布していて
も、高及び低輝度領域の区別なく、各領域における変化
部分を判別でき、この変化部分に基くパターンを２値化
できる。

【００３５】更に、微分処理前に、各画素の輝度をその
画素を基準としたある範囲の平均輝度としているので、
この範囲を増減することにより、範囲内の微小な輝度変
化を除去でき、識意値を変更しなくても、特徴抽出する
傾向を選択できる。また更に、この範囲幅と識意値の調
整を組合せることにより、より多様な条件下で、特徴抽
出を行うことができ、幅広い適用が可能となる。

【００３６】次に、本発明を図４ないし図５に示す第２
実施例に基き説明する。尚、上記実施例と同一の回路に
は、同一符号を付し、説明を略する。本実施例の２値化
装置１は、上記実施例の２値化装置１の微分回路５と、
２値化回路６との間に、絶対値化回路８を設けたもので
あり、地色から輝度変化する部分を全て判別できるよう
になっている。

【００３７】つまり、上記実施例と異なり、地色に対し
て、明暗の輝度変化にかかわり無く、識別することが可
能となっている。例えば、ある一つの文字パターン等を
示す画像信号上の波形タイプが、地色を示す波形から、
上昇してから下降するタイプと、下降してから上昇する
タイプとの両者が混合していても、境界を識別できるよ
うになっている。従って、このような２値化装置１から
得られる対象物の着色エリアデータを、別途設けられた
色判定回路に指示することにより、各対象物毎に着色エ
リアが異なっていても、そのエリアの色を判別すること
ができる。

【００３８】すなわち、図４に示すように、本実施例の
２値化装置１は、入力されたアナログ画像信号の輝度レ
ベルを固定するクランプ回路２と、このアナログ信号を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３と、この信号の
急激な変動を除去する平準化回路４と、この信号を微分
する微分回路５と、この微分された信号の変動を常にプ
ラス成分として現わす絶対値化回路８と、この絶対値化
された信号を予め設定された識意値により２値化信号に
変換する２値化回路６と、この２値化信号を増幅して出
力する出力アンプ回路７とを備えている。

【００３９】この絶対値化回路８は、図５の（ａ）に示
すような、平準化された輝度変化信号が、図５の（ｂ）
に示すように、微分された信号波形となっているとする
と、このデジタル信号におけるマイナス成分の部分を、
同一強度のプラス成分に変換して出力している。すなわ
ち、図５の（ｃ）に示すように、零を基準として、信号
全体がプラス値のみで構成されるようになっている。
尚、この回路は、ダイオード等を用いた全波整流回路と
同様な構成、又は、各画素を示すデジタル信号の符号ビ
ットを、常にプラスになるように処理したものでよい。

【００４０】上記２値化回路６は、この絶対値化された
信号と、予め設定された微分用の識意値とを比較し、２
値化デジタル信号に変換して、出力する。すなわち、図
５の（ｃ）に示すように、この単一の識意値により、エ
ッジ開始点と、エッジ終了点とを判別するようになって
いる。そして、図５の（ｄ）に示すように、絶対値化さ
れた微分信号が、この識意値を越えた時点から、出力信
号を２値化のハイ側に保持し、再び識意値を越えた時点
で、この出力信号を２値化のロウ側に解除させる。

【００４１】従って、本実施例によれば、上記実施例と
同様な効果を奏するとともに、微分された信号を絶対値
化していることにより、地色を基準とし、この基準から
輝度変化する部分は全て検出できるので、地色に対する
輝度変化の増減の区別なく、色変化に基いた輝度変化の
境界が確実に判別でき、安定した識別が可能となる。

【００４２】次に、図６及び図７に基き、上述した２値
化装置を用いた選別装置を説明する。本実施例の選別装
置は、電気機器に用いられるチューブ状の抵抗器を選別
するものである。

【００４３】これらの抵抗器Ａの側面には、図７の
（ａ）に示すように、複数のカラーコードが、帯状に印
刷されており、これらのカラーコードの色の組合せによ
り、その抵抗器の抵抗値、偏差、最大耐圧値等の電気的
特性を示すようになっている。ところが、このカラーコ
ードの印刷精度は低く、各抵抗器毎に印刷位置のバラツ
キがある。このため、ある固定位置を読取ることにより
色判定を行えず、抵抗器の種別を自動的に判定すること
が困難であった。そこで、本実施例においては、２値化
装置によりカラーコードの印刷位置を判別し、この部分
の色判定を行うことにより、抵抗器の種別を判別できる
ようにしている。

【００４４】すなわち、図６に示すように、本選別装置
１０は、製造工程から各抵抗器Ａを個別に送るベルトコ
ンベア等の移送手段１１と、この抵抗器Ａが所定位置に
移送されると、この抵抗器Ａを照明する照明装置１２
と、撮像するカラーカメラ等の撮像装置１３と、得られ
た画像信号から、この抵抗器Ａの種別を瞬時に判別する
判別装置１４と、この種別に基き分配動作等を指示する
制御部１９とから構成されている。また、図示を省略し
たが、この制御部により動作を制御される分配手段が、
移送手段１１の下端側に設けられている。

【００４５】この判別装置１４は、カラー撮像装置１３
からのカラー信号を２値化する２値化回路ブロック１６
と、この２値化回路ブロック１６から送られてくるエリ
ア情報に基き、対象物の各カラーコード部分の色を判別
する色判定回路ブロック１７と、判別したエリア情報
と、このエリアの色情報とに基き、予め規定されている
抵抗器の種別を総合的に判断する総合判断回路ブロック
１８とから構成されている。

【００４６】この２値化回路ブロック１６は、上記第２
実施例と同様な構成とされ、対象となっている抵抗器Ａ
の画像信号を２値化し、この２値化信号により色判定回
路ブロック１７に抵抗器Ａのカラーコード着色部分を指
示するようになっている。

【００４７】この色判定回路ブロック１７は、ＲＧＢ成
分分解回路と、各成分濃度判定回路と、色決定回路とか
ら構成されている。そして、この色判定回路ブロック１
７には、対象物全域のカラー画像信号が入力されてお
り、２値化回路ブロック１６から送られてくるエリア情
報に基き、この画像信号において、カラーコード部分の
みを色判別するようになっている。そして、このカラー
コード部分の情報に色情報を付加し、総合判断回路ブロ
ック１８に出力するようになっている。

【００４８】この総合判断ブロック１８は、色判定ブロ
ック１７から順次、出力されてくる抵抗器Ａの各カラー
コード毎のコード色と、予め用意された種別データと比
較し、一致したデータの種別を、その抵抗器Ａの種別と
して出力する。また、この判別した抵抗器Ａの種別に基
き、制御部１９が、その抵抗器Ａを異なる移送路に分配
する等の動作を、移送手段の下流に設けられた分配器等
に指示するようになっている。

【００４９】次に、この判別装置の動作を説明する。製
造工程からベルトコンベア等の移送手段１１によって、
抵抗器Ａが個別に送られてくる。この抵抗器Ａが所定位
置に移送されると、照明装置１２により照明され、カラ
ーカメラ等の撮像装置１３により撮影される。そして、
この撮像装置１３により撮像された抵抗器のアナログ画
像信号は、２値化回路ブロック１６と、色判定回路との
両方に入力される。すなわち、図７の（ａ）に示すよう
な抵抗器のＸ部分を走査した場合、この画像信号は、図
７の（ｂ）に示すように輝度レベルが全域に分布し、ま
た、地色による輝度レベルも変動した波形となってい
る。

【００５０】そして、このような画像信号が、２値化回
路ブロック１６に入力されると、この画像信号は、クラ
ンプ回路により画像レベルが安定化され、図７の（ｃ）
に示すような信号波形となる。そして、このクランプさ
れたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル化さ
れ、図７の（ｄ）に示すような信号波形となる。次に、
このデジタル信号は、平準化回路により平準化され、図
７の（ｅ）に示すような信号波形となる。そして、この
デジタル信号は、微分回路により微分され、図７の
（ｆ）に示すような信号波形となる。この微分された信
号は、絶対値化回路８により絶対値化され、図７の
（ｇ）に示すように、プラス成分のみの信号となる。こ
のデジタル信号は、２値化回路により単一の識意値と比
較判定され、図７の（ｈ）に示すような２値化信号とな
る。そして、この抵抗器のカラーコード部分を明示する
ように２値化されたデジタル信号は、色判定回路に出力
される。

【００５１】この色判定回路は、２値化信号に基き、抵
抗器の対応するカラー画像信号からカラーコード部分以
外をマスクするようにして、カラーコード部分のみ色が
判定される。そして、各カラーコードの位置情報と、そ
のカラーコードの色情報が出力される。

【００５２】次に、これらのカラーコードの位置と色情
報に基き、総合判断回路ブロック１８は、抵抗器Ａの種
別等を判断し、判断結果を出力する。最後に、この判断
結果に基き、制御部１９が分配動作を分配機器等に指示
する。

【００５３】以上説明したように、本発明の２値化装置
を用いた抵抗器の選別装置によれば、各抵抗器毎に位置
が異なるカラーコードの位置を、この２値化装置により
判別し、各位置の色判定を行っているので、各抵抗器の
カラーコード色を確実に読取ることができ、この着色パ
ターンに基いて、各抵抗器の種別を安定して判別するこ
とができる。

【００５４】

【発明の効果】従って、第１発明によれば、画像信号を
各画素毎に微分処理し、この画素の輝度変化率を所定の
識意値と比較判定して、文字等のパターンを明示した２
値化画像を得ていることにより、この変化率は全体の輝
度レベルが変動しても不変なので、対象物の表面照度が
全体的に変化しても、識意値を調整することなく、安定
してパターンを判別することができる。

【００５５】また、画素毎の変化率は、画像信号の局所
的なレベルの変動の影響を受けないので、表面照度を一
様にするシェーディング処理を不要として、非平面形状
等の表面にあるパターンを確実に判別することができ
る。すなわち、全体の地色による輝度レベルが広範囲に
分布していても、高及び低輝度領域の区別なく、各領域
における変化部分を同時に判別でき、この変化部分に基
くパターンを２値化できる。

【００５６】更に、第２発明によれば、微分処理前に、
各画素の輝度をその画素を基準としたある範囲の平均輝
度としているので、この範囲を増減することにより、範
囲内の微小な輝度変化を除去でき、識意値を変更しなく
ても、特徴抽出する傾向を選択できる。また更に、この
範囲幅と識意値の調整を組合せることにより、より多様
な条件下で、特徴抽出を行うことができ、幅広い適用が
可能となる。

【００５７】第３発明によれば、微分された信号を絶対
値化していることにより、地色を基準とし、この基準か
ら輝度変化する部分は全て検出できるので、地色に対す
る輝度変化の増減の区別なく、色変化に基いた輝度変化
である境界を確実に判別でき、安定したパターンの２値
化が可能となる。

【００５８】第４発明によれば、各対象物毎に位置が異
なる着色位置を、本方法の２値化装置により判別し、各
位置の色判定を行っているので、対象物の着色パターン
を確実に読取ることができ、これに基き各対象物の種別
を判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係り、２値化装置を示す
概略ブロック図。

【図２】第１実施例の２値化装置に係り、（ａ）は微分
された輝度信号を示す波形図、（ｂ）は２値化された２
値化信号を示す波形図。

【図３】第１実施例に係る２値化装置の動作を説明す
る、本装置による全体の処理を示す信号波形図。

【図４】本発明の第２実施例に係る２値化装置を示す概
略ブロック図。

【図５】第２実施例に係り、（ａ）は平準化された輝度
信号を示す波形図、（ｂ）は微分された輝度信号を示す
波形図、（ｃ）は絶対値化された輝度信号を示す波形
図、（ｄ）は２値化された２値化信号を示す波形図。

【図６】本発明の第３実施例に係り、２値化装置を用い
た抵抗器の選別装置。

【図７】第３実施例に係る２値化装置の動作を説明す
る、本装置による全体の処理を示す信号波形図。

【図８】従来例に係る２値化方法を用いた画像処理装置
の概略を示す全体図。

【図９】従来例に係る照度等の変化による画像信号の全
体輝度レベルの変動を示す信号波形図。

【図１０】従来例に係り、画像信号の全体輝度レベルが
広範囲に分布した状態を示す信号波形図。

【符号の説明】

１ ２値化装置 ２ クランプ回路 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ 平準化回路 ５ 微分回路 ６ ２値化回路 ７ 出力アンプ回路 ８ 絶対値化回路 １０ 選別装置 １１ 移送手段 １３ カラー撮像装置 １４ 判別装置 １６ ２値化回路ブロック １７ 色判定回路ブロック １８ 総合判断回路ブロック １９ 制御部 Ａ 対象物（抵抗器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/403 4226−5Ｃ Ｈ０４Ｎ 1/40 １０３ Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物のパターンから生起する輝度レベ
   ル変化を含んだ多値画像信号から、該パターンを明示す
   る２値化画像を得る２値化方法であって、前記画像信号
   の各画素の輝度レベルに関して各画素の輝度変化率を演
   算し、これらの変化率を予め設定された識意値と比較し
   て、前記画像信号のパターン境界を判別し、２値化信号
   を得ることを特徴とする画像エッジ検出による２値化方
   法。
2. 【請求項２】 前記微分処理の前に、前記各画素の輝度
   を、該点を基準とした可変範囲の平均輝度とする平準化
   処理を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像エッ
   ジ検出による２値化方法。
3. 【請求項３】 前記微分処理された信号のマイナス成分
   を同一強度のプラス成分に、又は、プラス成分を同一強
   度のマイナス成分に変換する絶対値化し、この絶対値化
   された信号を、一つの識意値と比較して境界判別し、２
   値化信号にすること特徴とする請求項１又は２記載の画
   像エッジ検出による２値化方法。
4. 【請求項４】 規定された複数色の着色により識別可能
   な対象物を判別する判別装置であって、前記対象物を撮
   像しカラー画像信号を出力する撮像手段と、該画像信号
   の各画素の輝度変化率を演算し、これらの変化率を予め
   設定された識意値と比較して、前記画像信号の着色エリ
   ア境界を判別し、エリアを明示した２値化信号を得る２
   値化装置と、この２値化装置から出力されるエリア情報
   に基き、該エリアの色判定をする色判定装置と、該エリ
   ア情報と、該エリアの色に基き、対象物を判別する総合
   判断装置とから構成されたことを特徴とする判別装置。